汉诺塔栈c语言

计算机科学与工程学院

《算法与数据结构》试验报告[二]

专业班级10级计算机工程02 试验地点计算机大楼计工教研室学生学号1005080222 指导教师蔡琼

学生姓名肖宇博试验时间2012-4-14

试验项目算法与数据结构

试验类别基础性（）设计性（）综合性（√）其它（）

试验目的及要求（1）掌握栈的特点及其存储方法；（2）掌握栈的常见算法以及程序实现；（3）了解递归的工作过程。

成

绩评定表

类别评分标准分值得分合计

上机表现积极出勤、遵守纪律

主动完成设计任务

30分

程序与报告程序代码规范、功能正确

报告详实完整、体现收获

70分

备注：

评阅教师：

日期：年月日

试 验 内 容

一、实验目的和要求

1、实验目的：

（1）掌握栈的特点及其存储方法；

（2）掌握栈的常见算法以及程序实现； （3）了解递归的工作过程。

2、实验内容

Hanoi 塔问题。（要求4个盘子移动，输出中间结果）

3、实验要求：

要求实现4个盘子的移动，用递归和栈实现。

二、设计分析

三个盘子Hanoi 求解示意图如下：

三个盘子汉诺塔算法的运行轨迹：

B A

B C A B C

A C A

B C

(a

(b)

(c (d)

⑸

⑼ ⑶

Hanio(3,A,B,C) Hanio(3,A,B,C) Hanio(2,A,C,B)

Hanio(2,A,C,B) Hanio(1,A,B,C) Hanio(1,A,B,C) Move (A,C) Move (A,B) Hanio(1,C,A,B)

Hanio(1,C,A,B) Move (C,B)

Move (A,B)

Hanio(2,B,A,C)

Hanio(2,B,A,C) Hanio(1,B,C,A)

Hanio(1,B,C,A) Move (B,C) Hanio(1,A,B,C)

Hanio(1,A,B,C) Move (A,C)

Move (B,A)

递归第一层 递归第二层 递归第三层 ⑴ ⑵

⑷

⑹

⑺ ⑻

⑽ ⑾

⑿

⒀

⒁

三、源代码

#include

#include

#define maxsize 20

typedef int datatype; //数据结构的类型

typedef struct

{

int top;

datatype data[maxsize];

char flat;

}sqstack; //栈的定义

void inisqstack(sqstack *&s,char ch) //初始化函数！{

s=(sqstack *)malloc(sizeof(sqstack));

s->top=-1;

s->flat=ch;

}

void push(sqstack *&s,datatype e) //进栈函数

{

s->top++;

s->data[s->top]=e;

}

void pop(sqstack *&s,datatype &e) //出栈函数

{

e=s->data[s->top];

s->top--;

}

void Dispstack(sqstack *s) //显示函数

{

for(int i=s->top;i>=0;i--)

{

printf("%d\t",s->data[i]);

}

printf("\n");

}

void Hanio(int n,sqstack *A,sqstack *B,sqstack *C) //汉诺塔主程序

{

int e1;

if(n==1)

{

printf("把%c的%d号盘移到

到%c\n",A->flat,A->data[A->top],C->flat);

pop(A,e1);

push(C,e1);

printf("-----%c还剩下-------------",A->flat);

if(A->top==-1)

{

printf("0");

printf("\n");

}

else

Dispstack(A);

printf("-----%c还剩下-------------",B->flat);

if(B->top==-1)

{

printf("0");

printf("\n");

}

else

Dispstack(B);

printf("-----%c还剩下-------------",C->flat);

if(C->top==-1)

{

printf("0");

printf("\n");

}

else

Dispstack(C);

}

else

{

Hanio(n-1,A,C,B);

pop(A,e1);

push(C,e1);

printf("把%c的%d号盘移到

到%c\n",A->flat,e1,C->flat);

Hanio(n-1,B,A,C);

}

}

void main()

{

sqstack *A,*B,*C;

int m;

inisqstack(A,'A');

inisqstack(B,'B');

inisqstack(C,'C');

printf("输入几个盘子");

scanf("%d",&m);

for(int i=m;i>0;i--)

{

push(A,i);

}

Hanio(m,A,B,C);

}

四、测试用例（尽量覆盖所有分支）

1.正常状态下，输入1无错误后的运行程序如下：

2.正常状态下，输入2无错误后的运行程序如下：

3.正常状态下，输入3无错误后的运行程序如下：

4．正常状态下，输入4无错误后的运行程序如下：

五、实验总结

本次进行的是汉诺塔递归实现问题，由于是要用到递归和栈那么难度加大了很多。

递归的过程中关于程序执行到那里的问题是困扰我的大问题，并且递归完成后程序到了那里也是一个大问题！

原来的版本我写了一个很麻烦的程序，它可以将移走的盘的名字都打印出来，并且可以随时看到每个柱子中剩下的盘子，但是这个程序在递归中除了很奇怪的问题，我花了很大的劲都没有改出来，所以才不得不写了这样的一个简单版本。该程序贯彻了我一贯的风格，将用户会出现的错误都考虑在内。并且提供了每次输出的结果！

然而程序并不是最完美的。在今后的实验当中我将会更加的关注递归算法！